O uso da tecnologia pode propiciar maior independência ao ser humano nas suas atividades de vida diárias, através de artefatos de captura do movimento que ampliem sua capacidade física. Uma contribuição ao estudo da captura do movimento pode auxiliar pessoas com deficiência no uso de equipamentos automatizados, especificamente no controle de cadeiras de rodas motorizadas. O objetivo desta dissertação é contribuir ao estudo da captura do movimento angular por acelerômetro, evidenciando uma base tecnológica ao design de produtos assistivos, na área de Tecnologia Assistiva, especificamente do controle versátil de cadeiras de rodas motorizadas a pessoas com deficiência motora severa. Foram realizados estudos de captura do movimento por sistemas óticos e não óticos, como rastreamento eletromagnético e inercial e realizados ensaios com o sistema inercial Xsens, a luva 5DT, o MindWave de captura das ondas cerebrais, o Flock of Birds de rastreamento magnético e com os controladores de cursor Genius Ring Mouse, Mouse 3Dconnexion, touchpad e touchscreen. Por meio de uma análise funcional foram caracterizados os sinais elétricos de um sistema importado de controle de cadeira de rodas motorizada (alavanca, joystick e módulo de potência). Para a arquitetura do hardware do sistema foram avaliados e selecionados um shield com acelerômetro para Arduino, servomotores e módulos Bluetooth para Arduino. Foram projetados e montados protótipos eletrônicos de um módulo de captura do movimento e protótipos mecânicos de um módulo de interface do controle ao joystick. Geraram-se alternativas de conceitos como o de plataformas, discos giratórios, rotação de esferas, eixos com rosca sem fim e eixos com buchas deslizantes. Os conceitos potenciais foram aprofundados, modelados e avaliados em 3D. O sistema de eixos com buchas deslizantes demonstrou-se a melhor alternativa à interface e constatou-se que o controle de uma cadeira de rodas motorizada por meio da captura do movimento utilizando acelerômetro é plenamente viável.

O uso da tecnologia pode propiciar maior independência ao ser humano nas suas atividades de vida diárias, através de artefatos de captura do movimento que ampliem sua capacidade física. Uma contribuição ao estudo da captura do movimento pode auxiliar pessoas com deficiência no uso de equipamentos automatizados, especificamente no controle de cadeiras de rodas motorizadas. O objetivo desta dissertação é contribuir ao estudo da captura do movimento angular por acelerômetro, evidenciando uma base tecnológica ao design de produtos assistivos, na área de Tecnologia Assistiva, especificamente do controle versátil de cadeiras de rodas motorizadas a pessoas com deficiência motora severa. Foram realizados estudos de captura do movimento por sistemas óticos e não óticos, como rastreamento eletromagnético e inercial e realizados ensaios com o sistema inercial Xsens, a luva 5DT, o MindWave de captura das ondas cerebrais, o Flock of Birds de rastreamento magnético e com os controladores de cursor Genius Ring Mouse, Mouse 3Dconnexion, touchpad e touchscreen. Por meio de uma análise funcional foram caracterizados os sinais elétricos de um sistema importado de controle de cadeira de rodas motorizada (alavanca, joystick e módulo de potência). Para a arquitetura do hardware do sistema foram avaliados e selecionados um shield com acelerômetro para Arduino, servomotores e módulos Bluetooth para Arduino. Foram projetados e montados protótipos eletrônicos de um módulo de captura do movimento e protótipos mecânicos de um módulo de interface do controle ao joystick. Geraram-se alternativas de conceitos como o de plataformas, discos giratórios, rotação de esferas, eixos com rosca sem fim e eixos com buchas deslizantes. Os conceitos potenciais foram aprofundados, modelados e avaliados em 3D. O sistema de eixos com buchas deslizantes demonstrou-se a melhor alternativa à interface e constatou-se que o controle de uma cadeira de rodas motorizada por meio da captura do movimento utilizando acelerômetro é plenamente viável.

Este estudo de caráter descritivo teve como objetivo investigar a qualidade e cinesfera dos movimentos dos membros superiores de jogadores de basquete em cadeira de rodas da Associação Rio-grandense de Paralíticos e Amputados. A revisão de literatura destacou a caracterização da pessoa portadora de deficiência motora e o basquete em cadeira de rodas, assim como o significado, a qualidade e cinesfera do movimento humano. Não tendo sido encontrada literatura sobre pesquisas realizadas a respeito desse assunto quanto ao usuário da cadeira de rodas, a coleta dos dados ocorreu através de entrevistas, filmagens e fichas de observação, o que possibilitou a análise e interpretação da qualidade e cinesfera dos indivíduos da amostra. Com os resultados obtidos, foi possível verificar que, em todos os movimentos locomotores, manipulativos, estabilizantes e expressivos, os indivíduos apresentaram uma qualidade própria dentro dos fatores do movimento (peso, tempo, espaço e fluência); foram também identificadas combinações entre estes fatores (caracterizando ações básicas de esforço). Quanto à cinesfera dos movimentos dos membros superiores, os indivíduos observados, portadores de deficiência motora, demonstraram explorar diferentes direções espaciais (dimensionais, diametrais e diagonais), predominando a direção espacial diametral, denominada de movimento das ações práticas.

Orientador: João Eduardo Guarnetti dos Santos / Banca: João Edurdo Guarnetti dos Santos / Banca: Paula da Cruz Landim / Resumo: Analisando o design em sua amplitude científica, tecnológica e etimológica, duas condições são constantes: trazer benefícios e melhorar a usabilidade às pessoas. Partindo desse pressuposto, esse estudo buscou, com ênfase no design inclusivo e ergonômico, desenvolver um protótipo, um equipamento de tecnologia assistiva voltado aos usuários de cadeira de rodas, denominado Apoio Eletrônico para os Pés. Para tanto, estudou-se o cadeirante e as consequências da lesão medular e do sedentarismo vividas por ele, uma condição que acaba por ser um problema, devido aos longos períodos sem movimentos nos membros inferiores, que influenciam no edema (aumento do volume) dos pés e trazem vários problemas de saúde. A proposta metodológica da tese se divide em três etapas: a coleta de dados, busca de referências; o desenvolvimento do Apoio Eletrônico para os Pés; e o teste do protótipo com os participantes. A pesquisa experimental contou com a colaboração de 14 participantes (n=14) cadeirantes, para comprovar se com movimentos involuntários produzidos pelo apoio eletrônico, diminuiria o edema dos pés. Utilizou-se o método denominado Pletismografia, para comparação do deslocamento da volumetria de água antes e após o uso do protótipo. Os participantes utilizaram o equipamento por 50 minutos, e em apenas 2 (dois) deles o volume de agua permaneceu o mesmo em um dos membros, no restante houve a diminuição do edema. O maior volume deslocado foi 800 ml. Com o Apoio Eletrônico para os Pés desenvolvi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Résumé: L'analyse de la conception dans sa diversité scientifique, technologique et étymologiques, deux conditions sont constantes: avantages et améliorer les gens de convivialité. Sur la base de cette hypothèse, cette étude a cherché, en mettant l'accent sur la conception inclusive et ergonomique, développer un prototype, un équipement de technologie d'assistance adaptée aux utilisateurs de fauteuil roulant, appelé support électronique pour les pieds. A cette fin, il a étudié le fauteuil roulant et les conséquences des lésions de la moelle épinière et l'inactivité subie par lui, une condition qui se révèle être un problème, en raison de longues périodes sans mouvement des membres inférieurs, qui influencent le gonflement (augmentation du volume) de pieds et apporter divers problèmes de santé. La méthodologie de la thèse est divisée en trois étapes: la collecte de données, les références de recherche; le développement du support électronique pour les pieds; et les essais du prototype avec les participants. La recherche expérimentale avec la collaboration de 14 participants (n = 14) Accessible à prouver avec les mouvements involontaires produits par le support électronique, diminuer le gonflement des pieds. Nous avons utilisé la méthode appelée pléthysmographie, pour comparer les volumes de déplacement d'eau avant et après l'utilisation du prototype. Les participants ont utilisé le produit pendant 50 minutes, et seulement 2 (deux) d'entre eux le volume d'eau est resté le même dans l'u... (Résumé complet accès életronique ci-dessous) / Doutor

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Automação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de doutoramento. Engenharia Informática. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

O uso de assentos personalizados para cadeiras de rodas é recomendado para a prevenção de deformidades posturais, lesões cutâneas e limitação funcional de pessoas com deficiência. Esses assentos buscam aumentar a área de contato, diminuindo os picos de pressão sobre a pele e a deformação de tecidos profundos. Dado que cada usuário possui uma estrutura óssea particular, propõe-se desenvolver um processo de personalização desde a captura da geometria do paciente até a fabricação de um produto final. O método proposto ocorre através de Digitalização Tridimensional, utilização de sistemas de CAD/CAM para a reconstrução digital da geometria do usuário e posterior Usinagem CNC diretamente de espumas flexíveis de poliuretano. A metodologia aplicada partiu da análise dos processos de digitalização tridimensional, avaliando precisão, tempos e custos. Foram avaliados os métodos de Digitalização a Laser por Holografia Conoscópica, Digitalização a Laser por Triangulação, Digitalização com Luz Branca (Luz Estruturada), Digitalização Baseada em Fotografia e Digitalização por Contato. Analisaram-se espumas flexíveis de poliuretano de densidades 20 a 60 kg/m³, aprofundando o estudo na de 50kg/m³. Foram realizados ensaios de usinabilidade e determinados parâmetros de corte para as espumas. Após, usinaram-se protótipos e realizaram-se estudos de caso, com o acompanhamento de profissionais da saúde, utilizando as técnicas de mapeamento de pressão e termografia. Os resultados permitiram maior entendimento do comportamento das espumas flexíveis de poliuretano, bem como indicaram a viabilidade de sua usinagem CNC por meio de equipamentos e ferramentas convencionais. Puderam também ser observadas características específicas da digitalização de assentos, sugerindo a necessidade do uso de moldes de gesso para adequação postural do usuário. Tais moldes foram avaliados, apresentando variações de 3 a 4mm, devido ao processo manual. Os desvios ocorridos durante o processo de secagem, estabilizados em 24h, apresentaram a mesma ordem de grandeza. Os processos de digitalização tridimensional apresentaram precisões desde menores que 0,2 até cerca de 1mm, sendo que a usinagem CNC também correspondeu a este patamar. Foram recomendadas diretrizes para o fresamento das espumas flexíveis de poliuretano, as quais apresentaram comportamento contrário aos clássicos materiais de usinagem, de maior dureza. Sugere-se o uso de altas rotações (18000 a 24000 rpm), velocidades de avanço na ordem de 2000mm/min, com grandes profundidades de corte e grandes penetrações de trabalho. Os estudos de caso permitiram otimizar e validar o processo, gerando também diretrizes para a moldagem em gesso, visto que os assentos produzidos são cópias da geometria dos moldes. As análises termográficas ficaram em consonância com os ensaios de mapeamento de pressão, demonstrando a eficiência dos assentos personalizados. Tais assentos mostraram distribuir mais homogeneamente tanto a pressão quanto a temperatura, sugerindo menores riscos de lesão de pele para os usuários de cadeira de rodas. Espera-se que o processo proposto oportunize o tratamento de alto nível para pessoas com deficiência e que os assentos personalizados possam de fato levar ao usuário final a adequação postural, bem como o aumento do conforto e da qualidade de vida. / The use of custom seating for wheelchairs is recommended for prevention of postural deformities, skin lesions and functional limitations of people with disabilities. These seats intend to increase the contact area, reducing both the pressure peak on skin and the deep tissues deformation. Since each user has a particular bone structure, it is proposed the development of a customization process from the capture of patient geometry to the manufacture of a final product. The suggested method occurs through the three-dimensional scanning, the use of CAD/CAM systems for the digital reconstruction of user's geometry and later the CNC machining directly on flexible polyurethane foams. The applied methodology was based on the analysis of three-dimensional scanning processes, evaluating time, accuracy and costs. Methods of Laser Scanning by Conoscopic Holography, Laser Scanning by Triangulation, White Light Scanning (Structured Light), Photo-Based Scanning and Scanning by Contact were evaluated. Flexible polyurethane foams of densities from 20 to 60 were analyzed, making a profound study of the 50kg/m³ one. Machinability tests were performed and cutting parameters for foams were determined. Thereafter, prototypes were machined and case studies were accomplished, with health professionals assistance, using techniques of pressure and thermography mapping. Obtained results allowed a greater understanding of flexible polyurethane foams behavior and indicated the viability of its CNC machining by using conventional equipment and tools. Specific features of seats scanning could also be observed, suggesting the need of using plaster molds for the adjustment of user posture. These molds were evaluated, showing variations from 3 to 4 mm, due to the manual process. Occurred deviations during the drying process, which were stabilized in 24 hours, showed the same order of magnitude. Three-dimensional scanning processes showed accuracies from less than 0.2 to about 1 mm, and CNC also corresponded to this level. Some guidelines for flexible polyurethane foams milling, which behaved contrary to classical materials (tougher) machining, were recommended. The use of high spindle speeds (18000 - 24000) is suggested, feed rates in order of 2000 mm/min, as well as high depths of cut. Case studies allowed to optimize and validate the process, generating also plaster molding guidelines, since produced seats are copies of molds geometry. Thermographic analyses were consistent with the pressure mapping tests, demonstrating indeed that custom seats increase the contact area with the user. Such seats showed evenly distribute both pressure and temperature, suggesting lower risks of skin injury for wheelchair users. It is expected that the proposed process offers a high-level treatment for people with disabilities and that custom seats can actually lead an appropriate posture to the end user, as well as increase comfort and quality of life.

O uso de assentos personalizados para cadeiras de rodas é recomendado para a prevenção de deformidades posturais, lesões cutâneas e limitação funcional de pessoas com deficiência. Esses assentos buscam aumentar a área de contato, diminuindo os picos de pressão sobre a pele e a deformação de tecidos profundos. Dado que cada usuário possui uma estrutura óssea particular, propõe-se desenvolver um processo de personalização desde a captura da geometria do paciente até a fabricação de um produto final. O método proposto ocorre através de Digitalização Tridimensional, utilização de sistemas de CAD/CAM para a reconstrução digital da geometria do usuário e posterior Usinagem CNC diretamente de espumas flexíveis de poliuretano. A metodologia aplicada partiu da análise dos processos de digitalização tridimensional, avaliando precisão, tempos e custos. Foram avaliados os métodos de Digitalização a Laser por Holografia Conoscópica, Digitalização a Laser por Triangulação, Digitalização com Luz Branca (Luz Estruturada), Digitalização Baseada em Fotografia e Digitalização por Contato. Analisaram-se espumas flexíveis de poliuretano de densidades 20 a 60 kg/m³, aprofundando o estudo na de 50kg/m³. Foram realizados ensaios de usinabilidade e determinados parâmetros de corte para as espumas. Após, usinaram-se protótipos e realizaram-se estudos de caso, com o acompanhamento de profissionais da saúde, utilizando as técnicas de mapeamento de pressão e termografia. Os resultados permitiram maior entendimento do comportamento das espumas flexíveis de poliuretano, bem como indicaram a viabilidade de sua usinagem CNC por meio de equipamentos e ferramentas convencionais. Puderam também ser observadas características específicas da digitalização de assentos, sugerindo a necessidade do uso de moldes de gesso para adequação postural do usuário. Tais moldes foram avaliados, apresentando variações de 3 a 4mm, devido ao processo manual. Os desvios ocorridos durante o processo de secagem, estabilizados em 24h, apresentaram a mesma ordem de grandeza. Os processos de digitalização tridimensional apresentaram precisões desde menores que 0,2 até cerca de 1mm, sendo que a usinagem CNC também correspondeu a este patamar. Foram recomendadas diretrizes para o fresamento das espumas flexíveis de poliuretano, as quais apresentaram comportamento contrário aos clássicos materiais de usinagem, de maior dureza. Sugere-se o uso de altas rotações (18000 a 24000 rpm), velocidades de avanço na ordem de 2000mm/min, com grandes profundidades de corte e grandes penetrações de trabalho. Os estudos de caso permitiram otimizar e validar o processo, gerando também diretrizes para a moldagem em gesso, visto que os assentos produzidos são cópias da geometria dos moldes. As análises termográficas ficaram em consonância com os ensaios de mapeamento de pressão, demonstrando a eficiência dos assentos personalizados. Tais assentos mostraram distribuir mais homogeneamente tanto a pressão quanto a temperatura, sugerindo menores riscos de lesão de pele para os usuários de cadeira de rodas. Espera-se que o processo proposto oportunize o tratamento de alto nível para pessoas com deficiência e que os assentos personalizados possam de fato levar ao usuário final a adequação postural, bem como o aumento do conforto e da qualidade de vida. / The use of custom seating for wheelchairs is recommended for prevention of postural deformities, skin lesions and functional limitations of people with disabilities. These seats intend to increase the contact area, reducing both the pressure peak on skin and the deep tissues deformation. Since each user has a particular bone structure, it is proposed the development of a customization process from the capture of patient geometry to the manufacture of a final product. The suggested method occurs through the three-dimensional scanning, the use of CAD/CAM systems for the digital reconstruction of user's geometry and later the CNC machining directly on flexible polyurethane foams. The applied methodology was based on the analysis of three-dimensional scanning processes, evaluating time, accuracy and costs. Methods of Laser Scanning by Conoscopic Holography, Laser Scanning by Triangulation, White Light Scanning (Structured Light), Photo-Based Scanning and Scanning by Contact were evaluated. Flexible polyurethane foams of densities from 20 to 60 were analyzed, making a profound study of the 50kg/m³ one. Machinability tests were performed and cutting parameters for foams were determined. Thereafter, prototypes were machined and case studies were accomplished, with health professionals assistance, using techniques of pressure and thermography mapping. Obtained results allowed a greater understanding of flexible polyurethane foams behavior and indicated the viability of its CNC machining by using conventional equipment and tools. Specific features of seats scanning could also be observed, suggesting the need of using plaster molds for the adjustment of user posture. These molds were evaluated, showing variations from 3 to 4 mm, due to the manual process. Occurred deviations during the drying process, which were stabilized in 24 hours, showed the same order of magnitude. Three-dimensional scanning processes showed accuracies from less than 0.2 to about 1 mm, and CNC also corresponded to this level. Some guidelines for flexible polyurethane foams milling, which behaved contrary to classical materials (tougher) machining, were recommended. The use of high spindle speeds (18000 - 24000) is suggested, feed rates in order of 2000 mm/min, as well as high depths of cut. Case studies allowed to optimize and validate the process, generating also plaster molding guidelines, since produced seats are copies of molds geometry. Thermographic analyses were consistent with the pressure mapping tests, demonstrating indeed that custom seats increase the contact area with the user. Such seats showed evenly distribute both pressure and temperature, suggesting lower risks of skin injury for wheelchair users. It is expected that the proposed process offers a high-level treatment for people with disabilities and that custom seats can actually lead an appropriate posture to the end user, as well as increase comfort and quality of life.

O uso de assentos personalizados para cadeiras de rodas é recomendado para a prevenção de deformidades posturais, lesões cutâneas e limitação funcional de pessoas com deficiência. Esses assentos buscam aumentar a área de contato, diminuindo os picos de pressão sobre a pele e a deformação de tecidos profundos. Dado que cada usuário possui uma estrutura óssea particular, propõe-se desenvolver um processo de personalização desde a captura da geometria do paciente até a fabricação de um produto final. O método proposto ocorre através de Digitalização Tridimensional, utilização de sistemas de CAD/CAM para a reconstrução digital da geometria do usuário e posterior Usinagem CNC diretamente de espumas flexíveis de poliuretano. A metodologia aplicada partiu da análise dos processos de digitalização tridimensional, avaliando precisão, tempos e custos. Foram avaliados os métodos de Digitalização a Laser por Holografia Conoscópica, Digitalização a Laser por Triangulação, Digitalização com Luz Branca (Luz Estruturada), Digitalização Baseada em Fotografia e Digitalização por Contato. Analisaram-se espumas flexíveis de poliuretano de densidades 20 a 60 kg/m³, aprofundando o estudo na de 50kg/m³. Foram realizados ensaios de usinabilidade e determinados parâmetros de corte para as espumas. Após, usinaram-se protótipos e realizaram-se estudos de caso, com o acompanhamento de profissionais da saúde, utilizando as técnicas de mapeamento de pressão e termografia. Os resultados permitiram maior entendimento do comportamento das espumas flexíveis de poliuretano, bem como indicaram a viabilidade de sua usinagem CNC por meio de equipamentos e ferramentas convencionais. Puderam também ser observadas características específicas da digitalização de assentos, sugerindo a necessidade do uso de moldes de gesso para adequação postural do usuário. Tais moldes foram avaliados, apresentando variações de 3 a 4mm, devido ao processo manual. Os desvios ocorridos durante o processo de secagem, estabilizados em 24h, apresentaram a mesma ordem de grandeza. Os processos de digitalização tridimensional apresentaram precisões desde menores que 0,2 até cerca de 1mm, sendo que a usinagem CNC também correspondeu a este patamar. Foram recomendadas diretrizes para o fresamento das espumas flexíveis de poliuretano, as quais apresentaram comportamento contrário aos clássicos materiais de usinagem, de maior dureza. Sugere-se o uso de altas rotações (18000 a 24000 rpm), velocidades de avanço na ordem de 2000mm/min, com grandes profundidades de corte e grandes penetrações de trabalho. Os estudos de caso permitiram otimizar e validar o processo, gerando também diretrizes para a moldagem em gesso, visto que os assentos produzidos são cópias da geometria dos moldes. As análises termográficas ficaram em consonância com os ensaios de mapeamento de pressão, demonstrando a eficiência dos assentos personalizados. Tais assentos mostraram distribuir mais homogeneamente tanto a pressão quanto a temperatura, sugerindo menores riscos de lesão de pele para os usuários de cadeira de rodas. Espera-se que o processo proposto oportunize o tratamento de alto nível para pessoas com deficiência e que os assentos personalizados possam de fato levar ao usuário final a adequação postural, bem como o aumento do conforto e da qualidade de vida. / The use of custom seating for wheelchairs is recommended for prevention of postural deformities, skin lesions and functional limitations of people with disabilities. These seats intend to increase the contact area, reducing both the pressure peak on skin and the deep tissues deformation. Since each user has a particular bone structure, it is proposed the development of a customization process from the capture of patient geometry to the manufacture of a final product. The suggested method occurs through the three-dimensional scanning, the use of CAD/CAM systems for the digital reconstruction of user's geometry and later the CNC machining directly on flexible polyurethane foams. The applied methodology was based on the analysis of three-dimensional scanning processes, evaluating time, accuracy and costs. Methods of Laser Scanning by Conoscopic Holography, Laser Scanning by Triangulation, White Light Scanning (Structured Light), Photo-Based Scanning and Scanning by Contact were evaluated. Flexible polyurethane foams of densities from 20 to 60 were analyzed, making a profound study of the 50kg/m³ one. Machinability tests were performed and cutting parameters for foams were determined. Thereafter, prototypes were machined and case studies were accomplished, with health professionals assistance, using techniques of pressure and thermography mapping. Obtained results allowed a greater understanding of flexible polyurethane foams behavior and indicated the viability of its CNC machining by using conventional equipment and tools. Specific features of seats scanning could also be observed, suggesting the need of using plaster molds for the adjustment of user posture. These molds were evaluated, showing variations from 3 to 4 mm, due to the manual process. Occurred deviations during the drying process, which were stabilized in 24 hours, showed the same order of magnitude. Three-dimensional scanning processes showed accuracies from less than 0.2 to about 1 mm, and CNC also corresponded to this level. Some guidelines for flexible polyurethane foams milling, which behaved contrary to classical materials (tougher) machining, were recommended. The use of high spindle speeds (18000 - 24000) is suggested, feed rates in order of 2000 mm/min, as well as high depths of cut. Case studies allowed to optimize and validate the process, generating also plaster molding guidelines, since produced seats are copies of molds geometry. Thermographic analyses were consistent with the pressure mapping tests, demonstrating indeed that custom seats increase the contact area with the user. Such seats showed evenly distribute both pressure and temperature, suggesting lower risks of skin injury for wheelchair users. It is expected that the proposed process offers a high-level treatment for people with disabilities and that custom seats can actually lead an appropriate posture to the end user, as well as increase comfort and quality of life.

Orientador : Franco Giuseppe Dedini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-27T19:36:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Becker_Marcelo_D.pdf: 8471840 bytes, checksum: 3806a18234a43e044279f85d562142fc (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Neste trabalho são apresentados estudos sobre a aplicação de tecnologias assistivas e técnicas de controle em cadeiras de rodas. O objetivo do estudo é posicionar o problema e desenvolver estudos sobre técnicas assistivas para o projeto de uma cadeira de rodas inteligente. Inicialmente é feita uma introdução sobre a situação dos portadores de deficiência, focalizando o caso de usuários de cadeiras de rodas: quem são, onde vivem, quais as principais causas de suas deficiências, etc. Em seguida são apresentados os aspectos ergonômicos que devem ser considerados no projeto de um veículo para deficientes fisicos (usuários de cadeiras de rodas) e, é feita uma análise biomecânica do processo de acionamento de cadeiras de rodas manuais. Um programa em MatLabTM foi desenvolvido para simular o processo de acionamento em pistas planas e rampas. Também foram desenvolvidas e testadas técnicas de mapeamento (testes experimentais), navegação e desvio de obstáculos (simulações em MatLabTM) e detecção e monitoramento de obstáculos (testes experimentais) para serem empregadas em veículos autônomos ou com navegação assistida. Os testes experimentais foram feitos em uma plataforma real, o robô SmartROB-2 do Instituto de Robótica do Instituto Politécnico Federal Suíço (IfR ETHZ), equipado com dois sensores laser tipo SICK LMS200 usando o sistema operacional XOberon / Abstract: This investigation describes studies concerning the application of assisted technologies and control techniques in wheelchairs. The goal is to understand the problem and to studyassistive techniques for design of intelligent wheelchairs. lnitially an overview of the disabled people situation is shown. The case ofwheelchair dependent individuaIs (WDI) is focused: who theyare, where they live, the main causes of their disabilities, etc. Then, the ergonomic aspects concerning the design of a vehic1e for disabled people (WDI) are shown. A biomechanical analysis of the manual propulsion ofwheelchairs is also described. A software using MatLabTM was developed to simulate the manual propulsion of wheelchairs, to check the ability to traverse ramps and the WDl's efforts. Control techniques for assisted and autonomous navigation were also developed and tested: Map-Building (experimental tests), Navigation and Obstac1e Avoidance (simulations using MatLabTM), and Obstacle Detection and Tracking (experimental tests). The experimental tests used a real platform, the mobile robot SmartROB-2 belonging to the Institute ofRoboticsSwiss Federal Institute of Technology (1m. - ETHZ). The robot was equipped with two SICK LMS200 laser sensors and used the operational system XOberon / Doutorado / Mecanica dos Solidos / Doutor em Engenharia Mecânica